Методы проектирования кабелей и кабельных линий

Методы проектирования кабелей и кабельных линий

В этом разделе были идентифицированы и представлены методы конструкции и проектирования кабеля и кабельных линий. Четыре из них считаются традиционными, в то время как восемь помечены инновационными. Используются они в той или иной степени различными компаниями по всему миру.

3.1 Определение основных технических терминов.

3.2 Описание традиционных методов. Среди двенадцати определенных методов, четыре относятся к категории традиционных. Происходит это главным образом потому, что большинство компаний при прокладке кабелей последовательно используют один или несколько из них. Они успешно используются в течение многих десятилетий. благодаря своей простоте, относительно низкой стоимости и доступности материалов и оборудования, а также квалифицированным предпринимателям для выполнения необходимых работ.

3.2.1 Воздуховоды

3.2.1.1 Описание методики. В системе, которая благоприятствует удобству в городских районах крупных городов, совместно с люками обычно используются трубочки. Это дает возможность проведения строительных работ независимо от электрической работы. Кроме того, гибкость обслуживания кабеля или замены с минимальным нарушением при местных перевозках и хозяйственной деятельности, считается выгодной. В менее густонаселенных районах, совместные площадки, чтобы уменьшить стоимость, должны будут заменить люки.

ПВХ каналы – двойной контур. Три или большее число каналов, имеющие правильный диаметр и толщину стенок, помещены в траншею в предпочтительной конфигурации на заранее определенную глубину. На дно траншеи перед размещением трубочек помещается слой специального подстилочного материала, имеющего низкий коэффициент теплового сопротивления. Более тонкие стены каналов могут быть заключены в бетон, образующий клейкую банку. Воздуховоды также могут быть уложены в два или более слоя для того, чтобы разместить требуемое число необходимых кабелей, прокладка которых предполагается. Для обеспечения точной конфигурации и для того, чтобы позволить бетону течь между каналами, используются специальные распорки.

В особых случаях, таких как пересечение через железные дороги с целью увеличения жесткости воздуховода банка, должны применяться стальные усиливающие стержни. В некоторых кабельных участках, пространство между кабелями и протоками может быть заполнено специальными материалами для повышения допустимой нагрузки кабеля по току или ограничения его движения. Это рекомендуется при чрезмерно глубокой прокладке или, когда разница в высоте между люками является существенной. Колодцы – подземные камеры, построенные для размещения соединений и другого вспомогательного оборудования, такого как резервуары питающих кабелей, связывающие поперечные оболочки и оболочки защиты от перенапряжения. С помощью съемных или несъемных лестниц, установленных в двух или более трубах в зависимости от конструкции люков, доступ к кабелям и суставам облегчается. Шахтные размеры зависят от числа кабелей, которые будут соединены, а также от напряжения холостого хода. Как правило, я для поддержки кабелей и соединений внутри люков, используются металлические конструкции. Все металлические стальные элементы внутри люков должны быть правильно подключены к твердому заземляющему стержню или голой петле кабельного заземления.

Из-за расширения кабеля под циклами нагрузки разъемы должны хорошо защищаться от механических воздействий петлями расширения или с помощью жесткой системы зажима. Шахтные размеры могут быть уменьшены, если суставы и кабели жестко зажаты. Люки должны разрабатываться в соответствии с местными стандартами, чтобы выдерживать обычные нагрузки дорожно-транспортных происшествий.

Большинство люков построены на месте с помощью железобетона. Однако последние разработки в сфере железобетонных изделий позволили использовать высококачественные сборные люки. Это позволит сократить время, необходимое для сборки железобетонных плит, формирующих лазы стен и крышу. Полы располагаются на месте для того, чтобы обеспечить надлежащее выравнивание земли и дренаж грунтовых вод. Совместные бухты предлагают более экономичный путь к дому и механическую защиту суставов. Их можно было бы рассматривать, как нижнюю половину люков.

Они также могут быть построены на месте или собраны с использованием предварительно литых бетонных плит. Во время операции сращивания для защиты рабочих, кабелей и соединений из элементов всегда должно быть использовано временное убежище. Оно должно обеспечить чистую окружающую среду для операций сращивания. После того, как суставы будут завершены, выполняется совместный отсек с термальной засыпкой материала и верхних плит, расположенных по всей длине. Предупреждающие ленты обычно помещаются около 30 см ниже уровня расположения. Суставы в совместных бухтах не доступны. Тестирование оболочки можно выполнять с помощью ссылок, расположенных в коробках над землей или под землей в доступных ямах, где соединительные провода кабеля соединены накрест.

Кабельные цепи высокого напряжения, как правило, устанавливаются в специальных банках протоков, часто это один кабель каждого канала. Тем не менее, по экономическим причинам, три жилы кабеля могут быть проложены в том же канале в случае более низких напряжений. Кроме того, эти две схемы (шесть кабелей) могут быть проложены в одном канале банки. Не рекомендуется устанавливать более двух контуров, с тем, чтобы уменьшить риск повреждения кабеля из-за случайного котлована.

Это будет способствовать повышению доступности подземной системы, а также поддерживать разумный рейтинг кабельной нагрузки. Прокладка кабелей в каналах считается одним из самых безопасных типов прокладки в отношении безопасности в случае короткого замыкания. Следует отметить, что для обеспечения общественной безопасности необходима хорошая земляная крышка над воздуховодом банки. Стоит также отметить, что лазы в случае кабеля или совместного взрыва могут представлять угрозу безопасности.

Для резервного кабеля могут быть использованы и пустые каналы при условии, что для склеивания предназначена соответствующая оболочка. Кабели волоконно-оптические также могут быть проложены в том же самом канале.

3.2.1.2 Пределы применяемой техники

• Работы общестроительного характера.
• Общестроительные работы включают в себя раскопки траншей и в случае необходимости, перемещение существующих услуг, размещение каналов и распорок, заливку бетона с образованием протоков банки и покрытие их соответствующей засыпкой из материалов, а также восстановление всех поверхностей при их первоначальных условиях. Рекомендуется, чтобы строительство необходимых люков или монтаж проводился после того, как каналы были надежно размещены.

Уплотнение из материалов для засыпки, а также из почвенных слоев имеет важное значение для того, чтобы получить низкое тепловое сопротивление. Длинные кабели могут протягиваться через прямые участки воздуховодов при условии, что кабельные барабаны могут быть перевезены к месту. Тем не менее, из-за факторов, связанных с кабельной трассой, которые должны следовать за существующей дорожной и уличной сетью, земельной топографией и существующим подземным производимым оборудованием для прокладки кабелей, практически все кабельные маршруты включают сгибы и коррекции. Это приводит к увеличению напряжения, требуемого для протягивания кабелей, и, таким образом, ограничению расстояния между люками. Кабели, установленные в каналах, редко превышают 800 метров. В крупных городах максимальная длина открытых траншей в любой момент времени может быть ограничена местными властями до нескольких сотен метров.

• Сушка почвы. На протяжении многих лет, может произойти сушка почвы из-за изменения свойств материалов в засыпке, наличия корней дерева или более высоких, чем обычные рабочие температуры кабеля. Этого можно было бы избежать, если использовать собственно обратное заполнение, уплотнение различных слоев во время прокладки, сохранение зоны без деревьев вдоль кабельной трассы и в конечном счете мониторинг температуры кабеля или окружающей почвы. Этот канал обеспечит использование термопар или волоконно-оптических кабелей особенно в пиковые периоды нагрузки и жаркой и сухой погоды обеспечит этот канал.
• В зависимости от местоположения изменяется уровень дренажа грунтовых вод. В некоторых районах, обильные поверхностные воды могут препятствовать прогрессу строительных работ. Воду, которая просачивается сквозь землю во время строительства, следует откачать. Для этого используется соответствующее оборудование. Оно необходимо для обеспечения безопасности персонала, а также качества работы.

Хотя наличие воды вокруг кабелей и аксессуаров можно считать несколько полезным, многие коммунальные предприятия для предотвращения возможного преждевременного износа кабелей и аксессуаров не позволяют ей накапливаться в каналах или люках. Воздуховоды будут проложены с непрерывным небольшим наклоном в сторону люков. Люки будут подключены к городской канализации или системе слива через анти-расположения загрязнений особенно в случае наполненных жидкостью кабелей. Местные правила должны соблюдаться, и должно быть получено разрешение для этих соединений.

• Температура почвы/окружающей среды. Трубочки могут быть проложены в почвах, которые естественным образом нагреваются при условии, что предусматривается некоторое принудительное охлаждение.
• Твердость почвы. В твердых каменистых почвах было бы целесообразно рассмотреть альтернативные методы для прокладки кабелей, такие как микротоннелирование, описанное в настоящем документе. С целью сравнения различных жизнеспособных альтернатив должны проводиться технико-экономические исследования.
• Устойчивость различных почвообразований. Вдоль любой кабельной трассы могут существовать почвы. Почва должна быть проверена, и ее свойства исследуются на месте и при лабораторных испытаниях.

Стабильность. До прокладки воздуховодов должна быть обеспечена почва.

• Термическое сопротивление. Вдоль трассы кабеля следует измерять удельное сопротивление почвы, используя соответствующие инструменты для того, чтобы определить необходимость замены родной почвы специальной термической засыпкой.

Также могут быть полезны при прокладке максимального теплового сопротивления и процента содержания воды по массе образцов почвы некоторые лабораторные измерения. Использование пломбировочных материалов, имеющих более высокое термическое сопротивление, чем предполагалось в кабельных проектных расчетах, может привести к повышению рабочих температур кабеля, пересыханию  почвы и в конечном счете, к диэлектрическому пробою из-за потери тепла. Засыпка траншей должна быть сделана в слоях, которые должным образом уплотняются. На выбор материалов для засыпки могут повлиять определенные правила.

• Сейсмичность. В районах сейсмической опасности при условии, что они были разработаны для того, чтобы выдерживать предполагаемые подземные толчки, могут быть использованы воздуховоды. Приемлемы и жесткие, и гибкие конструкции. Некоторые экспериментальные работы на моделях действительно целесообразны.
• Мороз. В течение короткого или длительного срока во многих странах происходит промерзание и наземное замораживание. Воздуховоды и канальные банки должны быть ниже ожидаемой линии промерзания для того, чтобы избежать повреждений из-за движения грунта, вызванного (тяжелыми и частыми) циклами замораживания и оттаивания.

В крайних случаях, когда грунт находится в условиях вечной мерзлоты, рекомендуется специальная расстановка. Например, размещение изоляционных материалов под воздуховодом. При неизолированном монтаже воздуховода вероятен риск повреждений из-за нестабильности почвы в результате теплового воздействия, рассеиваемого от кабелей. Археологические условия могут стать причиной повреждения кабеля. При выборе маршрута кабеля следует избегать чувствительные археологические районы. Если при раскопках встречаются археологические находки, необходимо немедленно прекратить работу и сообщить о данном факте местным властям. Выводы действительно важны. Продолжить работу можно лишь после того, как будет завершено надлежащее расследование и подготовлена документация. В других случаях, придется выбирать альтернативный кабельный маршрут.

• Наличие муравьев. Кабели должны быть разработаны таким образом, чтобы иметь анти-термитную защиту. Каналы должны быть заблокированы с помощью надлежащего уплотнительного материала, такого как «уплотнитель трубопровода».
• Национальные парки. Местные органы власти должны проводить консультации и при необходимости находить альтернативные методы. Это, например, направленное бурение. Его можно использовать для минимизации рытья в чувствительных областях национальных парков.
• Продолжительность работы. Продолжительность строительных работ зависит от многих факторов. Основными факторами, которые необходимо учитывать, являются, доступ к сайту, характер почвы, глубина выемки грунта, наличие подземных коммуникаций, тип используемого оборудования, погодные условия и ограничения, введенные местными властями. Средняя продолжительность строительства различается также в зависимости от размера проекта. Некоторые значения, в том числе прокладки кабеля, были зарегистрированы в совместной рабочей группе.
• Техническое обслуживание и ремонт. Люки должны периодически проверяться для того, чтобы обеспечить необходимую структурную целостность. Хотя кабели, установленные в каналах недоступны, швы могут быть проверены на люках. Визуальный осмотр соединений и кабелей может быть сделан после того, как будет выполнена откачка воды из люков. В совместных местах, с помощью отверстий, выполненных вручную могут быть достигнуты только оболочки расположения кабелей. Из этих точек могут быть выполнены периодические испытания оболочки.
• Повреждения изоляции или оболочки могут быть локализованы с помощью различных методов. В обязательном порядке должен выполняться ремонт. Эта работа требует проведения земляных работ на месте повреждения. В случае возникновения серьезных проблем, в существующей кабельной секции, между двумя люками, кабели могут быть заменены без каких-либо земляных работ.
• Удаление кабеля после срока службы. После введения новых международных стандартов в области охраны окружающей среды кабели должны быть удалены в конце срока их использования. Компоненты перерабатываются. Как правило, можно удалить кабели из каналов без выемки. Тем не менее, некоторые разделы трудно или невозможно удалить из-за изгибов кабеля, накопления грязи, износа трубопроводов и измельчения-пучения. В этих случаях придется получить новые разрешения на раскопки, чтобы обеспечить доступ к кабелям в местах между существующими люками. Должна быть исследована структурная целостность пустых люков. Местные органы власти по соображениям безопасности могут обязать снести люки.

3.2.1.3 Адаптация выбранной техники к оптимальному проектированию всей системы воздуховодов и люков. Система хорошо подходит для прокладки кабеля в перегруженных основных районах города. При проектировании кабельных систем для монтажа в воздуховодах должны быть тщательно рассмотрены многие электромеханические факторы вместе с гражданскими инженерными аспектами, такими как:

• кабель надлежащего размера для требуемой нагрузки (для прокладки в воздуховоде по сравнению с непосредственно засыпанным кабелем или проложенным в воздухе необходимы большие кабели).
• максимальное тянущее напряжение, необходимое для прокладки кабеля
• металлические и неметаллические оболочки для защиты кабеля
• максимальное наведенное напряжение оболочки и допустимые токи оболочки
• зажатие проводов и стыков в люках, при необходимости
• оболочка перестановки и схемы защиты
• заземление в колодцах определенного размера и расположение люков
• размер и тип воздуховодов

3.2.2 Прямая засыпка кабеля

3.2.2.1 Описание метода. Этот метод заключается в рытье траншеи и непосредственной прокладке в ней кабелей. Данный метод широко используется во всем мире для экструдированного кабеля, а также для кабеля, заполненного жидкостью. Действительно, в диапазоне от 60 до 170 кВ он на втором месте после прокладки кабеля в каналах, в то время как для напряжений от 200 до 500 кВ он занимает второе место сразу после укладки кабеля в туннелях и прокладки в каналах.

Прямое прокладка особенно интересно экономически, так как помимо рытья и засыпки траншеи никаких других тяжелых работ не требуется. Именно поэтому методика активно используется в городских условиях, а также в сельской местности. Кабели высокого напряжения обычно устанавливаются вдоль общественных путей. Преимущество этого метода состоит в том, что маршрут связи, чтобы избежать непредвиденных препятствий, легко можно изменить. Глубина траншеи такова, что в большинстве случаев кабели имеют земляной покрытие толщиной не менее одного метра (часто это является обязательным требованием или может также зависеть от уровней короткого замыкания). Кабели обычно укладывают треугольником. Другой тип укладки представляет собой плоское образование, которое используется в основном для кабелей в диапазоне от 220 кВ до 500 (в зависимости от грузоподъемности). Ширина траншеи, очевидно, меняется в зависимости от типа образования и уровня напряжения кабелей:

• Ширина 1,0 м (от 220 до 500 кВ) в одной плоскости. Над материалом засыпки располагаются кабельные защитные плиты. Над этими плитами размещаются телекоммуникационные кабели.

3.2.2.2 Техника. Ее пределы

• Монтажные работы. Строительные работы идентичны тем, которые необходимы для прокладки трубопроводов, за исключением того, что кабели, проложенные непосредственно в траншее на нижнем слое материалов, предназначенных для их защиты от любых острых камней, вероятно, будут присутствовать в нижней части желоба. Материалы засыпки, используемые для заполнения траншеи, состоят, начиная с защитного нижнего слоя, упомянутого выше, из песка, специальной засыпки или, возможно, тощего бетона. Для засыпки не столь часто используется вынутый грунт или бетон. Вместо обычной засыпки для того, чтобы увеличить механическую защиту вокруг кабелей, может быть использовано слабое соединение. Во многих странах, для того, чтобы создать низкое тепловое сопротивление среды для отвода тепла, выделяемого силовыми кабелями (это большее рассеивание позволяет увеличить номинальную мощность канала связи), используются специальные засыпки (так называемые контролируемые засыпки). В связи с этим, использование волоконно-оптического кабеля или оптических волокон в HV кабелях, хотя еще и не генерализованных, в будущем гарантирует несомненные преимущества. Это сделает возможным постоянный тепловой контроль канала связи (предоставление точных знаний о тепловой среде кабели).

Строительные работы включают в себя также раскопки совместных ям. Размер этих ям, естественно, больше, чем траншея сама по себе (ширина и глубина). Он может изменяться в зависимости от уровня напряжения, типа шва и компоновки (параллельной или продольной). Длина траншей часто определяется размером кабельных барабанов. Размер барабана часто зависит от средств и возможностей транспортировки и обработки (но длина может также зависеть от рассчитанной тянущей напряженности, если она превышает пределы, экологические аспекты).

Кроме того, в городских условиях, особенно с учетом трафика, рытье траншеи несколько сотен метров в длину может привести к возникновению проблем. Соответственно, местные органы власти могут ограничить длину открытых траншей (с увеличением числа сустава), определяя периоды года или недели, а иногда и часы, в течение которых может быть выполнена работа. Эта проблема является более критичной, с точки зрения планирования узла и организации. Очень важно то, какая засыпка используется. Этот материал должен быть очень тщательно проверен (степень влажности, уплотнения) и внимательно осмотрен в лаборатории. Длина траншеи может быть несколько сотен метров. Она почти никогда не превышает 800 метров.

• Пересыхание. В непосредственной близости от кабелей, находящихся в эксплуатации, за счет миграции влаги из горячей зоны в холодную зону (тем самым увеличивается тепловое сопротивление сухой зоны), может происходить пересыхание почвы. Это явление можно наблюдать тогда, когда соединение проходит параллельно с определенными типами растительности (деревьями, которые имеют глубокие корни, например). В некоторых регионах почва может постоянно высыхать естественным путем. Могут быть рассмотрены различные решения проблемы:
• использование контролируемого материала засыпки;
• создание «корневого свободного» коридора;
• различные конфигурации для кабелей (в одной плоскости вместо треугольника), чтобы улучшить скорость тепловыделения каждого кабеля. Эти точки могут влиять на тип или ширину траншеи, но на самом деле не меняют манеру работы.
• Слив воды. Обратное явление высыханию почвы. Влажная почва может показаться более благоприятной для прокладки высоковольтных кабелей, поскольку она представляет собой естественную систему охлаждения. Если вода может вытечь, тем не менее существует риск эрозии почвы и материалов вложения кабелей. Выполнение окопов во влажной почве часто требует монтажа значительных средств дренажа (насосов и т.д.). Это нужно для того, чтобы избежать эрозии ребра траншеи, ведущей к коллапсу или «затоплению».
• Температура почвы/окружающей среды. Рытье траншей в почве, которая является горячей естественно или искусственно (старые горные районы) по-видимому, не вызывает каких-либо особых проблем. Тем не менее, остается очевидным, что слишком жаркая почва значительно снизит транзитный потенциал мощности канала связи.
• Твердость почвы. Прокладка кабелей в особо каменистой почве, хотя технически и возможна, не рекомендуется, так как рытье траншеи экскаватором потребует использование дорогостоящей тяжелой техники (и повлечет за собой опасность повреждения оборудования). Для того, чтобы избежать чрезмерной задержки, планирование работ должно осуществляться с учетом сложных условий.
• Устойчивость почвы. Строительство траншей в неустойчивой почве, например, в болотистой, означает, что траншея должна быть полностью подкреплена (со шпунтом при необходимости), и должны быть проложены дренажные системы. Значительная экономия затрат возможна путем проведения изучения недр вдоль предполагаемого маршрута, так, что дорогостоящего или сложного маршрута можно избежать, выбрав другой маршрут для трашеи.
• Тепловое сопротивление почвы. Сопротивление грунта оказывает незначительное влияние на выбор метода строительства. Тем не менее, оно имеет значительное влияние на мощности транзитного потенциала канала связи. Соответственно, образцы почвы должны быть приняты для анализа задолго до начала работ с целью определения характеристик кабелей (поперечного сечения, материала, и т.д. ), их конфигурации (трилистника или плоского образования). После этого можно решить, стоит ли использовать неуправляемую засыпку. Размер траншеи может быть также подвержен влиянию результатов анализа для выбранной засыпки для достижения среднего удельного сопротивления.
• Сейсмичность. Кабели, проложенные в обычной почве, несут напряжения, генерируемые при движении почвы. Тем не менее, движения почвы обычно не серьезно влияют на кабели, так как кабельные компоненты имеют определенную упругость. Тем не менее, очевидно, что большая трещина в почве под прямым углом к линии, может серьезно повредить кабели.
• Промерзание. Мерзлый грунт из-за твердости почвы делает сложной (или невозможной) раскопку траншей. Такие условия являются также трудными для рабочих, которые строят окопы, так как они должны работать на площадке при минусовых температурах и на протяжении более длительного времени. В твердой почве работа идет медленнее. В частности, в холодных регионах могут быть длительные периоды года, когда работа невозможна в разумных пределах. Кроме того, можно отметить, что сочетание мороза и воды во время оттепели может привести к разбуханию почвы (с возможностью разрушения траншеи).
• Археология. Если при выборе маршрута для связи не представляется возможным, избежать потенциальных археологических зон, следует иметь в виду, что местные органы власти регламенитруют такую работу. Любые находки, сделанные во время раскопок, станут достаточным основанием для того, чтобы остановить работу, по крайней мере там, где была обнаружена находка. Работа на участке откладывается до тех пор, пока археологи не исследуют находки. Продолжительность остановки зависит от того, какие открытия сделаны.
• Наличие термитов. В почве, зараженной термитами, есть два возможных метода защиты кабелей:
• путем размещения анти-термитного химического вещества в наружном покрытии кабелей,

или использование под внешним покрытием оберточной анти-термитной тканневой ленты.

Тем не менее, международные экологические принципы все чаще запрещают эти варианты. Или • путем вставки каждого кабеля в стальную трубу (это различные методы прямого прокладки) или обеспечение стальной оболочки вокруг всех кабелей. Для защиты от других вредителей можно проложить кабель на такой глубине, где эти вредители обычно не активны (например, грызуны обычно не обитают на глубине ниже 80 см).

• Прокладка на территории национального парка. Некоторые местные или национальные органы в целях сохранения окружающей природной среды могут сделать обязательной другую технику укладки (например, направленное бурение вместо прямого прокладки). Если предположить, что допускается рытье траншеи, для восстановления почвы и растительности должен быть выполнен ряд конкретных рекомендаций или положений.
• Продолжительность работы. Если продолжительность работы слишком большая, может быть использован другой метод. Это может быть результатом уже других методов размещения почвы (например, выпускаемое коммунальное оборудование для монтажа, телекоммуникаций) или местных условий (на важных перекрестках, в жилых районах). В этом случае местные власти будут регламенировать различные методы (например, прокладку в каналах или метод наклонно-направленного бурения).
• Техническое обслуживание и процесс ремонта. После того, как связь была построена методом прямого прокладки, только точки, где доступ остается возможным, являются концами, где кабели выходят из почвы для подключения к терминалам. И, возможно, это также экраны кабелей на стыках между кабелями. Это единственные места, где возможен прямой визуальный осмотр. Тем не менее, оператор связи может по-прежнему выполнять тесты на внешнем покрытии (как правило, тест DC.)

Расположение и ремонт. При появлении дефектов всегда требуются определенные земляные работы. Если дефект кабеля является существенным, строительные работы также будут значительными, так как поврежденный участок кабеля должен быть заменен, и выполнены два новых соединения.

• Удаление кабеля после снятия. Кабель в конце своей жизни должен быть окончательно остановлен. Это представляет собой огромный объем в плане работы и стоимости, потому что окопы должны быть полностью возобновлены. Вот почему, заброшенные ссылки, как правило, оказываются брошенными. Тем не менее это может привести к экологическим проблемам в том случае, если это кабели с жидкостной изоляцией. Жидкость должна регулярно сливаться путем откачки ее из центрального канала для того, чтобы избежать риска утечки жидкости в почву. Для того, чтобы удалять кабели бестраншейным методом, выполняются новые разработки. В настоящее время они активно тестируются.
• Адаптация техники к проектированию кабельной системы. Для четко определенной кабельной системы имеет значение выбор проводящих материалов. Данный фактор оказывает существенное влияние на метод строительства и техники кабельной укладки. Происходит это, например, из-за разницы в весе между медью и алюминием. Более легкие кабели (алюминиевые) позволяют использовать барабаны с большей длиной кабеля (но с различной грузоподъемностью для того же размера в медном исполнении), в свою очередь, позволяя укладку большей длины.

Во время укладки для легко деформирующихся кабелей применяется метод протягивания с помощью чулка, в то время как для более тяжелого кабеля при помощи специально сконструированных тянущих тисков штамм наносится на сам проводник.

3.2.3 Туннели. Причина выбора туннеля вместо воздуховода. Туннель обычно используется тогда, когда много кабелей будут проложены на данном конкретном участке. Это приводит к сложности обеспечения необходимой пропускной способности.

Метод Щит. Щит является своего рода методом туннельной прокладки. Он предназначен для работы даже в плохой подпочве. Туннели раскапывают туннельными машинами, известными как «щит»-машины. Стены туннеля строятся путем фиксации предпусковых круглых элементов сборного типа, называемых «сегментами». Располагаются они друг против друга и закрепляются с помощью болтов. С помощью метода щита, могут быть выполнены круговые тоннели диаметром от 1800 мм до 14000 мм.

3.2.3.1 Описание методики. Туннель используется для кабельного размещения тогда, когда много цепей должны быть проложены вдоль одного конкретного маршрута, когда трудно обеспечить требуемую мощность передачи использованием метода прокладки непосредственно в грунт или каналы. Он также используется в городских районах, где материально-техническое обеспечение с использованием других методов на уровне земли становится неприемлемым. Туннель построен методом открытого выреза, методом Щит, или методом продавливания труб. Метод продавливания труб описан в другом разделе.

3.3.4. Метод Щит и метод труб подобны по своей форме. Отличие их просто заключается в методе строительства. Здесь описан метод Щит.

А) Метод открытого среза. Открытый срез является метод построения туннеля. Во-первых, необходимо выкопать яму на определенную от поверхности земли глубину, а затем построить в нужном месте туннель и восстановить поверхность земли с помощью засыпки. Этот метод, как правило, наиболее распространенный.

Б) Метод щита. Когда не может быть использован метод открытого разреза, должен использоваться метод щита. Он может быть применен тогда, когда дорожное движение является слишком тяжелым или туннель будет построен слишком глубоко. Также он используется тогда, когда из-за отдаленности от другого подземного оборудования, такого, как телефонные кабели, газовые трубы, водопроводные трубы, канализационные трубы, метро и т.д., необходимо выкопать достаточно глубокую яму от поверхности земли.

Метод щита может быть использован тогда, когда недра бедны. Туннель выкапывается специальной машиной, известной как «щит»-машина. Стены тоннеля строятся путем фиксирования быстровозводимых круглых участков, которые называются «сегменты». Располагаются они друг против друга и крепятся с помощью болтов. Круговые туннели диаметром от 800 мм до  4000 мм были построены в Японии. Щит-машина вентиляции, как правило, используется для безопасности человека в туннелях. Вентиляция также рассеивает тепло, выделяемое кабелями, тем самым увеличивается пропускная способность, по сравнению с прямым прокладкам или протоками. Когда требуется большая мощность передачи, может быть применена система охлаждения.

Система охлаждения в туннельных. Кабели в туннелях могут быть проложены в жесткой конфигурации (обычно, когда свободного места не так много) или, чаще всего, в гибкой конфигурации. В последнем случае, используются, как вертикальные так и горизонтальные извилистые методы, в зависимости от практических соображений. Также могут быть использованы незаполненные желоба с горизонтальным извивающимся кабелем.

3.2.3.2 Пределы техники • строительных работ. Поскольку метод строительства туннеля намного дороже, чем строительство трубопроводов открытым методом резки, необходимо тщательно оценить стоимость строительства. Строительство туннеля экономически неблагоприятно тогда, когда должны быть проложены только несколько схем. Во время построения экрана туннеля, весь маршрут можно не раскапывать, но необходима земля для валов. Для вентиляции объекта необходим земельный участок, как для открытого разреза туннеля, так и для щита туннеля.

• Высыхание почвы. Когда температура туннеля достаточно низкая для человека (например, 40 градусов по Цельсию), нет необходимости рассматривать высыхание почвы.
• Отвод воды тоннеля выполнен в виде почти водонепроницаемой структуры. Попадающая в туннель вода сливается в яму и перекачивается наружу.
• Температура емкости почвы / Передача окружающей среды уменьшается, если окружающая температура почвы высока, или, если температура воздуха внутри туннеля высока.
• Твердость почвы. Для земляных работ в случае, если почва твердая, требуется много энергии. Но это не является фатальной проблемой.
• Устойчивость почв. Устойчивость грунта имеет основополагающее значение для строительства тоннеля около любого населенного пункта. При этом целостность туннеля и валов нельзя ставить под угрозу.
• Термическое сопротивление грунта по сравнению с прямым прокладкам или протоками. Тепловое сопротивление почвы не имеет такого же влияния на пропускную способность передачи, потому что тепло от кабелей передается по воздуху внутри туннеля.
• Сейсмичность. В Японии туннель разработан специально для того, чтобы обеспечить устойчивость против землетрясения с ускорением 0,3 г и с запасом прочности для землетрясения больше 2 баллов. В соответствии с прошлым опытом, можно сказать, что туннель имеет достаточную прочность к землетрясениям.
• Мороз. Нет необходимости учитывать.
• Археология (доисторические находки). Если найдены доисторические руины, следует сообщать об этом в соответствующий орган, и до начала строительства должны проводиться геологические изыскания.
• Наличие термитов. Кабели должны быть защищены с помощью анти-термитной оболочки.
• Прокладка в парке. Следует получить обязательное разрешение от соответствующих органов.
• Продолжительность периода строительных работ должна быть следующей. Вал: 6 – 9 месяцев (глубина 30 м) Щит: 10 – 15 м/сут. Инверсионный бетон, кабельные вспомогательные материалы, освещение: 15 — 20 м /сут.
• Техническое обслуживание и ремонт осуществляется путем контроля над трещинами, образующимися в стенах туннеля. Может быть оцененаскорость эрозии, и определен наиболее подходящий метод ремонта. Методы ремонта варьируются от простого ремонта такого, как заполнение трещин, до крупных строительных проектов, таких, как возведение стальной арматуры для поддержки самого тоннеля изнутри.
• Удаление кабеля. Когда применяется гибкая прокладка, кабели довольно легко удалить.

3.2.3.3 Адаптация применяемой на данный момент техники к оптимальной системе проектирования кабелей.

• Планирование. На время планирования, следует рассматривать различные пункты. Это количество схем, поддерживающих материал, вентиляция, система охлаждения, рабочее пространство, состояние дорог, контрмеры для пожара, воздействие на окружающую среду, поскольку строительство тоннеля может включать в себя основные движения земли и т.д. Эти элементы влияют друг на друга и должны рассматриваться на системной основе.
• Основная конструкция. Высота тоннеля должна быть такой, чтобы обеспечить достаточное пространство для монтажа и технического обслуживания. Швы, как правило, расположены внутри туннеля с расстоянием между соединениями. Для того, чтобы удовлетворить требования к вентиляции для доступа персонала и требования по безопасности, а также обеспечить пропускную способность линии связи, обеспечивается вентиляция в валах, вдоль трассы.
• Ддля оценки теплового расширения кабелей очень важен извилистый дизайн. Для того, чтобы справиться с тепловым расширением и сжатием одножильных кабелей, установленных на полках в туннелях, колодцах и т.д., обычно используется извилистый метод прокладки. Этот метод позволяет тепловое расширение и сжатие кабеля, поглотить боковым перемещением кабеля, изначально заложенным в волнах на определенном поле и ширине. Есть горизонтальные и вертикальные прокладки. Выбор производится в зависимости от условий участка, свободного пространства, экономики и т.д. Горизонтальная прокладка извилистого типа широко используются для кабелей, заполненных жидкостью, и оба извилистых метода используются для СПЭ кабелей.

3.2.4 Желоба

3.2.4.1 Описание методики. Желоб представляет собой, как правило сборный U-образный корпус, покрытый специальной защитой проложенного кабеля от механических повреждений. Желоб может быть отлит на месте, как единый элемент, состоящий из сборных железобетонных секций приблизительно метровой длины, установленных от одного конца до другого, либо с помощью непрерывного конкретного процесса литья с верхней стороны, разрешающего конструкционное покрытие, такое как бетон, сталь или армированный пластик, который будет использоваться для защиты проложенного кабеля.

Желоба, как правило, заполнены специальной засыпкой в виде выбранного песка или слабого раствора, необходимого для того, чтобы помочь рассеиванию тепла. После того, как путь был выбран, кабели могут устанавливаться, как в открытой траншее, так и с помощью тянущего или прокладывающего процесса от стыка совместного соединения или от соединения до прекращения. Затем располагаются крышки.

3.2.4.2 Существующие методы прокладки. Существует три типа кабельных сооружений в желобах:

1) Прямое прокладка в корыте

2) Заполненные поверхности

3) Невыполненные прогибы в воздухе (в туннеле)

(1) Прямое погребение в корытах. Кабели прокладываются в железобетоне желобов, которые устанавливаются в траншее. Впадины заполнены песком, а затем полностью засыпаны. Внутренние размеры желоба должны быть такими, чтобы между кабелем и внутренними стенками желоба элемента было достаточное пространство.

(2) Заполненные/незаполненные поверхности корыта, железобетонные лотки устанавливаются на поверхности земли, и кабели устанавливаются в желобах. В случае заполненных желобов (наполнение песком во впадинах), скорее всего, движение кабеля для термомеханического поведения находится в вертикальном направлении, при этом оно не менее устойчиво, и может произойти подъем желоба крышками. Поэтому необходимо предусмотреть, чтобы корыто крышки было достаточно тяжелым или достаточно хорошо крепилось к кормушке для того, чтобы предотвратить движение.

В случае незаполненных желобов, кабели необходимо прокладывать и фиксировать кабельными зажимами для того, чтобы обеспечить термомеханическое поведение незаполненного корыта в воздухе класса (3), описанного ниже. Этот тип поверхности желоба используется вдоль боковых железных дорог и на подстанциях. В случае снижения эффективности передачи многих монтажных кабельных цепей, кабели, которые проложены в туннеле, фиксируются на вешалках грунтозацепами. Для того, чтобы ограничить расширение огня или предотвратить воздействие внешних повреждений, кабели могут быть проложены в закрытых желобах FRP

3.2.4.3 Методы прокладки. Монтаж кабеля с помощью желобов классифицируется с учетом метода прокладки, а именно: прямой и похороненный желоб. Заполненная поверхность желоба является жесткой, в то время, как незаполненная поверхность желоба и незаполненный желоб в воздухе обычно гибкого типа.

1. Жесткий тип. Нижняя часть желоба заполнена слоем засыпки из термически подходящего песка или слабым раствором смеси. Этот слой нужен перед укладкой кабеля. Если кабели уложены в виде трилистника, после укладки кабеля нижний желоб в верхней части проложенного кабеля засыпается для того, чтобы устранить оставшиеся пустоты. Необходимо это и в рамках подготовки следующего кабеля.

После прокладки всех трех кабелей, желоб полностью заполняется песком, а затем устанавливаются, герметизируются и в конечном счете фиксируются крышки. Для заглубленных желобов, засыпка достигается в течение нескольких последовательных слоев, которые тщательно уплотняются.

2 Гибкий тип. Когда экструдированный одноядерный кабель устанавливается в прямой линии, в незаполненной поверхности желоба или в незаполненном корыте в воздухе, из-за продольного теплового расширения происходит нерегулярное тепловое движение кабеля. Таким образом, извилистая прокладка, когда кабели проложены волнами с определенным шагом и шириной, применяется для поглощения теплового расширения и сжатия. Размерность змеи определяется с учетом занимаемого кабелем пространства, осевого усилия в конце змеиной секции, обрабатываемости и так далее.

• Виды змеи. Есть два типа извивающегося метода. Один из них – горизонтальная змея, а другой – вертикальная змея. Горизонтальная змея применяется при монтаже кабеля в корыте.
• Искажение оболочки. Оболочка искажения кабеля с металлической оболочкой существенно меньше допустимого значения, когда приняты указанные выше параметры. Это подтверждается теоретически и практически. Всякий раз, когда это необходимо, могут быть выполнены точные расчеты в соответствии с критериями, которые приведены в главе 4.1. 1.
• Другие методы. Есть некоторые случаи, когда кабели связаны друг с другом при возникновении коротких замыканий на расстоянии от электродинамической силы.

3.2.4.4 Пределы техники для заглубленных желобов

• Строительные работы для подземных желобов. Строительные работы включают раскопки траншеи и при необходимости опалубки. После прокладки кабеля, как описано выше, траншеи засыпаются, и уплотняются различные слои родной почвы. Ограничения такие же, как для непосредственно заглубленных кабелей с дополнительным ограничениям,касающимися радиуса изгиба, который, как правило, в 70 раз больше наружного кабельного диаметра.
• Высыхание почвы. Метод погребения в корыте лучше, чем прямой метод из-за улучшенного теплового потока. Обеспечивается это использованием бетонного корыта.
• Твердость почвы находится в тех же пределах, как для непосредственно погребенной техники.
• Стабильность почвы. Если почва не стабильна, необходимо закрепить корыта на бетонной подошве.
• Термическое сопротивление впадин материала почвы, а также засыпка внутри и снаружи желобов, может быть выбрана для учета теплового сопротивления уплотнения.

3.2.4.5 Пределы техники для поверхности впадин. Применение этого метода строго ограничено такими случаями, когда право проезда четко регламенитируется.

3.3 Описание инновационных методов. Эти методы были разработаны в последнее время, в основном, для снижения стоимости и для размещения растущего спроса для передачи большей мощности с помощью кабелей. Они классифицируются, как инновационные, так как немногие компании используют их в актуальном состоянии. Некоторые специальные приложения, такие как подземные ГЭС, требуют для размещения кабелей с высоким напряжением использование валов. В последнее время, был заимствован из нефтяной и газовой промышленности метод горизонтального бурения. Он используется как метод бестраншейной прокладки кабеля. Подходит для экологически чувствительных мест, а также речных переправ. Для прокладки кабелей быстро и экономично на больших расстояниях была разработана механическая прокладка кабеля. Ожидается, что в будущем для удовлетворения растущего спроса при подземной высоковольтной прокладке кабеля будут разработаны более инновационные методы.

3.3.1 Мосты

3. 1 Описание техники. Обычной практикой является использование существующих мостов, где кабельный маршрут пересекает реки, железные дороги, транспортные развязки и т.д. Некоторые мосты имеют естественное пространство для размещения кабелей, либо внутри моста или на тротуаре. На бетонных мостах кабели размещены в сборных желобах на тротуаре, где непосредственно заложены кабели. Одножильные кабели проложены в виде трилистника для того, чтобы уменьшить магнитное поле (уменьшения циркулирующего тока в оболочке, а затем потерь).

Желоб заполняется цементосодержащим песком, который имеет низкое тепловое сопротивление. Доступное пространство часто ограничено и не позволяет делать совместные ямы. Посвященный кабелям тоннель на стальных профильных мостах, позволяет проложить кабели в стальных профилях или кабельных лестницах. В этом случае, особенно у пирсов, необходима дополнительная защита. Кабели также могут быть непосредственными перегородками на мосту или проложены в протоках. Прежде, чем принять решение использовать существующий мост в качестве пункта пропуска, должно быть сделано тщательное исследование. Дизайнер должен учитывать динамическое механическое напряжение, вызванное его вибрацией, удлинением и изгибом на перекрестках и нагрузкой на окружающую среду, например, солнечным теплом и давлением ветра. При строительстве новых мостов для возможных будущих кабелей всегда должен быть разработан общий с пространством дизайн. Монолитные каналы позволяют легко тянуть кабели через мост. Но опять-таки очень важно смещение кабелей на опорах.

Вибрация. Если кабели, которые имеют экструдированную металлическую оболочку, устанавливаются в местах вибрации, создаваемой автомобилями и поездами, в облочку может передаваться напряжение, что может привести к усталости. Чтобы уменьшить эту нагрузку до приемлемой величины, необходимо спроектировать кабель, поддерживающий метод и кабельные несущие интервалы относительно их резонансной частоты.

3.2 Пределы используемой сегодня техники

• Работы по качественному строительству. Строительные работы, как правило, будут вносить изменения или расширения существующих мостовых конструкций. Это должно быть сделано в тесном сотрудничестве с владельцем моста, чтобы избежать снижения механических свойств моста. Переходная зона у пирсов является наиболее критической точкой. При этом кабель для компенсации теплового движения моста должен быть установлен со смещением. Кроме того, следует учитывать, что магнитное поле или повышенная температура может повлиять на срок службы моста. Сделанное исследование показывает, что риск невелик. Кабельные лотки/подносы и ВС экранирование должно обеспечить поддержание моста. Если кабели проложены в незаполненных желобах, должна предусматриваться дренажная система.
• Температура почвы/окружающей среды. При расчете допустимой токовой нагрузки кабеля должны учитываться температурные изменения. При оценке теплового расширения моста и, следовательно, кабельного смещения для обслуживания этого расширения, имеет большое значение температура.
• Сейсмичность. В районах с сейсмической активностью кабели должны быть проложены с большим смещением в переходных зонах.
• Мороз. Если кабели проложены в незаполненных желобах, образование льда в сквозном проходе должна предотвратить дренажная система.
• Наличие термитов. Кабельный дизайнер должен позаботиться о защите кабеля от термитов. Широко используются вместе с защитным покрытием из ПВХ с анти-термитными репеллентными добавками олово-бронзовые ленты.
• Техническое обслуживание и ремонт. Пространство для ремонта часто очень ограничено. При возникновении повреждений может потребоваться замена кабеля по всей длине моста.
• Удаление каждого кабеля после определенной операции. Тогда, когда кабели проложены вдоль моста, обычно достаточно легко удалить кабели, если они должны быть заменены.

3.3.2 Валы

3.3.2.1 Описание методики. Валы, как правило, используются в генерирующих гидравлических установках, где энергия, вырабатываемая из подземного оборудования, должна быть доведена до начала воздушных линий. Валы также могут быть частью кабельных трасс в городах, где кабели, выполняющиеся в глубоких туннелях, должны быть подключены к воздушным линиям или подстанциям. Кабели могут быть закреплены с помощью зажимов на стенках вала или в металлических конструкциях. В одном валу могут быть проложены несколько схем. В этом случае для уменьшения возможного ущерба в случае возникновения проблем одной из схем используются стены или специальные структуры. Швы, если они присутствуют, как правило, устанавливаются в специальных камерах в горизонтальной конфигурации, которые были специально созданы. Иногда в качестве вентиляционного отверстия производственной прокладки используются валы, а для проектирования компоновочной схемы монтажа следует учитывать температуру воздуха в подходящих условиях использования.

3.3.2.2 Пределы техники. В случае FF кабелей, пределы этой техники представлены высокими внутренними значениями давления рабочей жидкости внутри кабеля. Для снижения этого давления должны использоваться стоп швы, а метод монтажа в шарнирах должен быть тщательно оценен. Принадлежности дизайна или гидравлическое давление ограничивает максимальную длину кабеля, который может быть установлен между двумя стопорными суставами на валу. Кроме того, опорные конструкции вдоль кабельной трассы и на окончаниях, могут оказать влияние на конструкцию системы. В случае экструдированного варианта, внимание должно уделяться значительным коэффициентам расширения кабелей, ограничивая их сдерживающей силой таким образом, чтобы каждый зажим мог передаваться к кабелю. При этом при проектировании несущих конструкций требуется особый уход. В данном случае должны быть использованы специальные зажимы. Для обоих типов кабелей, но особенно для FF кабелей, операция прокладки, требует использования специальных процедур и инструментов, которые будут приняты.

Конструкция прокладки должна рассматривать аспекты с точки зрения пространства и достаточных рабочих зон. Прокладка кабелей, как правило, осуществляется из верхней части вала, и требуется предусмотреть достаточно места для катушечного метода и погрузочно-разгрузочного оборудования для прокладки кабеля. Транспортировка кабелей внутри терминальной станции, может также являться важным аспектом, если, например, станция находится полностью под землей.

В шахте аспекты безопасности оказывают существенное влияние, так как короткие замыкания или взрывы могут привести к полному выходу из строя цепей. Используются специальные конструкции, или нужно принять меры для того, чтобы полностью минимизировать эффект пожара в туннеле. Специальные инструменты и использованные дополнительные компоненты структуры должны быть доступны в течение всего срока службы, чтобы обеспечить восстановление и замену неисправной фазы.

• Общестроительные работы. Часто валы разрабатываются, как часть электростанции или тоннельных сооружений. Конструкции прокладки кабеля должны учитывать существующие объекты. Необходимые расчеты должны быть сделаны для того, чтобы быть уверенными в том, что существующие объекты могут выдержать вес кабеля и соответствующие структуры. В случае FF кабелей, после максимально допустимой длины кабеля, совместные камеры должны быть построены вдоль вала. Размер камер должен учитывать размер суставов, число кабелей, прокладка которых будет выполнена.
• Слив воды. Вода может проникать через стенки шахты, и тяжелая влага может конденсироваться через кабели. Необходимо тщательно учитывать проблемы эрозии при выборе материалов для несущих конструкций.
• Температура почвы/окружающей среды. Конструкция всей системы требует знания температуры вала в условиях эксплуатации, и требуются ежегодные экскурсии для оценки тяги, развившейся в кабелях.
• Тепловое сопротивление грунта в шахтах может циркулировать снизу к верхней части вала. Как правило, если нет охлаждения, то проблем нет.
• Сейсмичность. Ускорение, налагаемое землетрясениями, возможно, придется учитывать при проектировании несущих конструкций. Будучи шахтной частью станции или туннелями строительных работ, строительные конструкции уже разрабатываются с учетом этих ускорений.
• Продолжительность работы. Прокладка и операции сборки выполняются на подстанциях и в самом валу. Такие операции могут быть запланированы довольно легко. С другой стороны, монтажные работы могут длиться дольше, чем обычно, так как для фиксации кабедя должны быть приняты особенно тщательные меры.
• Техническое обслуживание и ремонт. Процесс технического обслуживания для кабеля в шахте может состоять из периодического визуального осмотра: оболочки кабеля, несущих конструкций и крепежных приспособлений стыков вала. Ремонт неисправной фазы будет включать в себя восстановление неисправного кабеля и прокладку нового кабеля, Ремонт существующего кабеля, прокладывающий стыки в середине длины кабеля, как правило, не представляется возможным.
• Удаление кабеля после операции снятия кабеля возможно, но делается это с трудом из-за ограничений доступа, вызванных лестницами доступа и другими функциями, установленными после проведенной исходной прокладки кабеля. Удаление выполняется таким же образом, как прокладка, но для обеспечения безопасности персонала и для того, чтобы убедиться, что никаких повреждений не может произойти в остальных кабелях в шахте, должны быть приняты меры предосторожности.

3.3.5.3 Применение техники в соответствии с кабельной системой. В характеристиках конструкции микротуннелей обеспечивается механически защищенная трубка для кабельной системы. Как правило, один из ПВХ или ПЭ каналов для каждой фазы кабеля вытягивается или втягивается в туннель, фиксируется и тонет в закачиваемом цементе (шламе). Четвертый канал можно укладывать и использовать в качестве резерва в случае возникновения проблемы с одной из других фаз. Положение каналов поддерживается по клиренсу клиньев. Ввод суспензии является деликатной операцией.

Этот материал должен быть распространен по всему объему, с тем, чтобы избежать присутствия пузырьков воздуха, которые могли бы создать горячие пятна. Инъекция суспензии должна быть сделана без повреждения протоков. Во избежание овальности во время инъекции суспензии рекомендуется усилить пластиковые трубочки по воздуху, воде или давлению гелия. И, наконец, суспензия должна иметь низкое и последовательное удельное тепловое сопротивление, предпочтительно от 1 м / Вт. После того, как эта прокладка протоков и заполнение завершена, три одножильных кабеля могут быть втянуты в протоки внутрь микротуннелей. Каналы могут быть оставлены незаполненными или быть заполнены, например, бентонитом для улучшения теплового рассеивания тепла.

3.3.7 Встраивание

3.3.7.1 Описание метода. Данная методика заключается в выкапывании русла реки с баржи или подлодки, захоронении трубы или кабеля и заполнения траншеи. Прокладка кабелей представляет собой эффективную, окончательную защиту от повреждений механического характера.

3.3.7.2 Важная техника

• Монтажные работы. Методы, которые могут быть использованы для того, чтобы похоронить кабели в руслах, отличаются друг от друга. Выбор зависит от таких факторов, как условия русла; рабочая глубина; маршрутные препятствия; глубина залегания, желательная или необходимая; общая установленная длина; размер кабеля; а также доступные инструменты. Землеройные работы могут осуществляться:

а) методом углубления;

б) взрыванием;

с) с помощью водолазов.

Как правило, использование этих методов ограничено на мелководье практически до глубины около 20 м, которая, как правило, достаточна для пересечения рек. Поскольку техническая брошюра ограничена земельными кабелями, оборудование, предназначенное для подводных кабелей, такое как погружное оборудование, которое может работать на глубине 1000 м и даже более, в этом документе не описывается.

Встраивание • Принцип действия: Перед траншеями после встраивания. Одновременная укладка и внедрение или рытье кабельных траншей до укладки кабелей требует точности прокладки кабеля и обычно ограничивается глубиной, на которой в течение некоторого времени могут работать водолазы.

• Метод выемки грунта:

а) статический плуг;

б) статические струи водяного плуга (форсунки);

в) струи воды (флюиды);

г) насос;

д) режущая цепь;

е) режущее колесо;

ж) механические дезинтеграторы;

з) различные комбинации описанных выше методов.

а), б), в) и г) могут быть использованы только там, где русло реки мягкое, то есть песок, галька или глина.

• Силовое:

а) буксируемое от поверхности;

б) самоходное:

• Операторы:

а) управляемые с поверхности при содействии водолазов, без помощи водолазов;

б) управляемые водолазами при забойном давления. При определенном атмосферном давлении должно быть указано, что, если русло реки меняет свою морфологию по маршруту, может понадобиться определенное оборудование.

• Твердость почвы. В зависимости от типа почвы, транспортные средства могут вместить три различных инструмента для рытья кабельных траншей:

Режущее колесо, которое требует кабельной трассы над верхней частью транспортного средства.Оно будет создавать траншею 1,2 метров в глубину в любом русле реки до каменистой почвы. Это надежный прибор, но скорость работы может быть низкой по сравнению со скоростью износа. Следовательно, он отнимает много времени.

Режущая цепь может обеспечить траншеи более 2-х метров в глубину. Выполнена она из довольно твердого материала, но в сложных условиях она подвергается значительному износу.

Мощный струйный инструмент создания траншеи до 2-х метров. Он может обеспечить высокую производительность в песчаных руслах.

• Техническое обслуживание и ремонт. Из-за недавнего технического прогресса в области создания машин и другого вспомогательного оборудования (дистанционно управляемых транспортных средств и т.д.), прокладки кабеля в настоящее время возможны, с помощью различных методов, вплоть до значительной глубины и практически в каждом виде русла реки.

Однако, во многих случаях стоимость ремонта очень высока, поэтому правильный метод продолжить работу – ограничить доступ к тем разделам, где риск повреждения кабеля настолько высок, что компенсирует стоимость анкеровки. В случае ограниченного риска, и там, где мощность линии высока, возможность проведения ремонта кабеля следует рассматривать в качестве предпочтительного метода. Его стоимость будет выплачена только в том случае, когда кабель будет поврежден.

Конечно, стоимость ремонта соотносят с возможностями. Она должна быть соизмерима с затратами на защиту. Результат такого подхода может отличаться от случая к случаю: например, в короткой связи, где присутствуют обширные виды человеческой деятельности (судоходство, с помощью анкерных), в общей сложности вложения могут быть предпочтительными. В то время как длинные связи с ограниченной локальной активностью, которую подвергли воздействию кабеля (за исключением ограниченных участков с особой защитой) могут быть гораздо более экономичным вариантом, даже с учетом стоимости возможного ремонта.

• Окружающая среда. При пересечении судоходных водных путей, этот метод предполагает, что во время земляных работ и операции укладки речной транспорт будет остановлен или отклонится от курса.

3.3.8 Использование существующих структур

3.3.8.1 Описание методики. Нахождение новых макетов для высоковольтных линий натяжения становится все более и более трудным, особенно в условиях города. Использование существующих структур очень привлекательно для решения проблем интеграции в ландшафтном варианте. Это приводит к резкому снижению стоимости и отсутствию пуско-наладочных задержек. Соседство энергетических линий с железнодорожными и дорожными сооружениями рассматривалось в предыдущих пунктах (туннели и мосты). Этот раздел посвящен существующим трубам, в том числе приложениям к кабельным трубам при переоснащени.

Кабельные трубы данного типа наиболее часто используются в Европейских странах для передачи мощности при высоких напряжениях. Трехфазные провода изолированы с помощью слоев бумаги, пропитанной жидкостью и помещены в стальную трубу с нанесенным покрытием. Свободная площадь в трубе заполняется диэлектрической жидкостью под давлением (масло или газонаполненные). Это необходимо для увеличения диэлектрической прочности системы и используется для того, чтобы в случае утечки в трубопроводе подавить ионизацию в изоляции, а также способствовать отсрочке от проникновения влаги.

Этот режим прокладки имеет ряд преимуществ: сама труба является очень жесткой и может быть установлена в коротких и узких отверстиях проезжей части, сводя к минимуму нарушения дорожного движения. Когда секции трубы свариваются друг с другом, кабели могут быть выведены в более поздний срок, и требования к обслуживанию являются низкими по сравнению с автономными кабелями, заполненными жидкостью.

Первая кабельная система данного типа была установлена еще в середине 20 века.  Переоснащение систем планируется, и стальные трубы отлично подходят для замены старых кабелей или увеличения размера кабеля. Существующие трубопроводы могут оставаться на месте, только кабели должны быть изменены, вытягиванием.

Использование еще одной технологии позволило коммунальным услугам снизить их воздействие на окружающую среду при утечке жидкости. Идея заключается в том, чтобы заменить старую жидкость, которой пропитаны бумажные ленты кабелей, кабелями с экструдированной диэлектрической изоляцией, такой как полиэтилен. Из-за электрических конструктивных соображений напряжения, внешний диаметр экструдированных кабелей может быть больше, чем для предыдущих кабелей, которые пропитаны жидкостью. Таким образом, замена не всегда осуществима из-за минимального зазора между верхней частью верхнего троса и трубой. С помощью прессованных кабелей, спроектированных с барьером для влаги в виде тонкой металлической оболочки, сжатая диэлектрическая жидкость не требуется. Технологическое изменение влияет на кабельные рейтинги, потому что меняются изоляция и свободная площадь в трубе.

3.3.8.2 Пределы техники

• Общестроительные работы. Использование существующих структур дает преимущество сокращения операций строительных работ, без открытия траншеи или нарушения. Тем не менее, это может быть важным, чтобы опорожнить диэлектрическую жидкость под давлением в дополнение к устранению существующих кабелей в том случае, если возможен риск химической несовместимости между оставшейся жидкостью и замещающим кабелем. Если цементный раствор вводится после того, как произошло затягивание новых кабелей, по ссылке должны быть размещены некоторые вентиляционные отверстия.
• Сушка почвы. Воздушный зазор, который создается из-за отсутствия жидкости под давлением, может причинить ущерб эффективному тепловыделению потока от проводников к окружающему грунту. Специальные крупяные инъекции, с низким хорошо охарактеризованным тепловым сопротивлением, могут уменьшить риск перегрева и термической нестабильности из-за миграции влаги.
• Продолжительность работы. Поскольку строительные работы в процессе не участвуют, использование существующих структур является очень благоприятным вариантом для сокращения продолжительности работ. Завершение операции можно предвидеть, и планируется оптимизировать прокладку.
• Удаление кабеля после операции. Любые операции, необходимые для того, чтобы обеспечить доступ к кабелям после укладки, аналогичны конфигурации воздуховодов.

3.3.8.3 Адаптация техники к кабельной системе проектирования. Электрическое расчетное напряжение является первым элементом для разработки экструдированных кабелей, прокладываемыхв стальных трубах вместо существующих изолированных проводников.

Стоит уделить внимание электрическим токам с точки зрения дизайна. Они управляют производительностью и влияют на окончательное принятие предлагаемого нового решения. Кабели, заполненные жидкостью, были разработаны для напряжения при грозовом импульсе. Основной изоляцией является текучая среда, которая полностью пропитывает кабель. Сила пробоя в промежутках между стыками бумажных лент определяет толщину изоляции. Критическим параметром конструкции для экструдированной изоляции кабелей является, как правило, не импульсное напряжение молнии, а максимальное напряжение в сети переменного тока. Это рабочее напряжение подходит для достижения ожидаемого номинального срока службы, которое составляет более 30 лет. Исторически сложилось так, что параметры старения не были точно проложены. Низкие уровни напряжений изоляции конструкции приводят к высокой толщине изоляции и большим диаметрам кабеля.

Сегодня улучшение дизайна, материалов и технологий производства привело к созданию кабелей с синтетической экструдированной изоляцией, которые оптимальны  для более высокого напряжения до 400 кВ. Толщина изоляции была уменьшена для высокопрочных материалов, а максимальная непрерывная рабочая температура составила 90 ° C. Это стало необходимым для того, чтобы обеспечить  конкурентоспособность с наполненными жидкостью бумажными кабелями, а также в определенной степени с полипропиленовыми бумажными ламинированными кабелями. Улучшенные электрические токи являются не только следствием уменьшения внешнего диаметра кабеля. Будут достигнуты более длинные расстояния доставки, а общая стоимость системы может сказаться положительно.

Кабельный зазор: Критический параметр для кабельной конструкции является зазор между кабелями и трубой. Это необходимо для того, чтобы гарантировать, что кабели могут быть выведены через трубопровод. Минимальный зазор составляет 12,7 мм. Он рекомендуется для прямых извлечений большинством утилит. Величина внешнего диаметра кабеля может быть увеличена на несколько процентов для того, чтобы учесть различия в кабельных и трубных размерах или овальности на поворотах.